Преимущества капельного полива

Наиболее совершенным способом полива на сегодняшний день является капельное орошение. При этом способе полива вода поступает непосредственно в зону корневой системы и с наибольшей эффективностью используется растениями, так как испарение идёт только через растение, увлажняется не поверхность почвы, а только полосы определённой ширины. Это даёт экономию воды, препятствует росту сорняков, уменьшает затраты на поддержание почвы в чистом от сорняков состоянии.

Капельное орошение применяется в промышленных масштабах с начала 60-х годов. Положительные результаты на всех сельскохозяйственных культурах и на всех типах почв способствовали динамичному развитию этого способа орошения. Успех в применении капельного орошения радикально изменил современный подход к комплексу вода — почва — растение, на фоне дозированного режима питания, и способствовал новому к новому подходу в области орошения вообще. Системы капельного орошения рассчитаны на выращивание различных культур в открытом и закрытом грунте. Особую эффективность эти системы показывают при применении в садах, виноградниках и на овощах. Урожайность повышается на 40-50%, вдвое уменьшается расход воды, предотвращается засоление почвы.

Наряду с этим, можно легко проконтролировать нормы внесения минеральных удобрений, так как они вносятся вместе с поливной водой. Использовать необходимо только хорошо растворимые в воде удобрения, чтобы предотвратить блокирование капельниц.

График физического состояния растения при различных способах полива.

Как видно, растение при капельном орошении получает максимально благоприятные условия для своего развития. При этом не происходит пересыхание или чрезмерное увлажнение почвы как при дождевании или других способах полива.

Основные термины и определения

Капельное орошение применяется в овощеводстве в промышленных масштабах на юге Украины с 1997 года. Положительные результаты на всех сельскохозяйственных культурах и на всех типах почв способствовали динамичному развитию этого способа орошения. Успех в применении капельного орошения радикально изменил современный подход к комплексу вода — почва — растение, на фоне дозированного режима питания, и способствовал новому подходу в области орошения вообще.

Как и любая система, капельное орошение имеет свою терминологию, которую необходимо знать для более полного понимания её составляющих:

• Источник водоснабжения — скважина, канал; служит для забора воды используемой для полива.
• Насосная станция — предназначена для забора воды из источника;
• Фильтрационная станция — используется для очистки воды от различных примесей. В зависимости от степени загрязнённости водного источника и величины орошаемой площади, используются различные типы фильтрационных станций: гравийно-песчаные, дисковые, сетчатые.
• Удобрительный узел — предназначен для дозированного внесения, совместно с поливной водой, удобрений и СЗР. Состоит из удобрительной головки и инжектора, а также емкости для приготовления раствора удобрений;
• Контроллер — устройство для автоматического контроля и управления работой системы капельного орошения;
• Регулятор давления — устройство для регулирования и поддержания постоянного давления в системе.
• Магистральный трубопровод — предназначен для транспортировки воды от источника водозабора непосредственно к разводным трубопроводам.
• Lay Flat (лэйфлэт) — гибкий разводной трубопровод рукавного типа. Используется для подачи воды от магистральной трубы к трубкам капельного орошения.
• Трубка капельного орошения — трубка, в состав которой входят эмиттеры (капельницы), скрепленные с трубопроводом или составляющие с ним единое целое. Укладываются параллельно друг другу, согласно технологии, и соединенные с поперечными магистральными трубопроводами.

Классификация и типы оросительных трубок

Трубки классифицируются:

По типу трубки — лента или трубка.

По типу капельницы — с жесткой капельницей и мягкой.

По жесткости — мягкие (тонкие) и жесткие.

Компенсированные и не компенсированные.

По сроку службы — однолетние и многолетние.

Классификация по типу трубки:

Ленты — получают при склеивании полоски полиэтилена, в результате чего образуется канал водовыпуска.

Трубки — цельнотянутый про дукт, получают с помощью экструдеров.

Классификация по типу капельницы:

Жесткие капельницы — отдельный элемент трубки капельного орошения с множеством лабиринтов. Бывают плоского или круглого типа.

Мягкие капельницы — неотделимый элемент трубки капельного орошения.

Классификация по степени компенсированности:

Не компенсированные — при изменении давления меняется расход воды.

Компенсированные — при изменении давления внутри трубки капельного орошения, расход воды остается неизменны.

Комплектация системы капельного орошения

Капельное орошение, способ полива, при котором вода небольшими порциями подаётся равномерно к корням растения на протяжении всего вегетационного периода и ирригационная влага поступает только к растениям, а не расходуется на междурядья. Благодаря этому система капельного орошения является более эффективной, чем другие системы орошения.

В настоящее время базовая комплектация системы капельного орошения состоит из:

• Источника водоснабжения;
• Узла подготовки и внесения удобрений;
• Фильтрационной станции;
• Магистральных трубопроводов;
• Разводящих трубопроводов;
• Соединительной фурнитуры;
• Запорной фурнитуры.

Дополнительно система может содержать узлы автоматического контроля и управления системой, а также учета воды.

Фильтрационная станция — один из важнейших элементов системы. В зависимости от наличия в поливной воде определенных примесей и величины орошаемой площади, станция фильтрации может включать сетчатые, дисковые, гравийные, гидроциклонные, автоматические самопромывные фильтры.

Сетчатые фильтры устанавливаются после песчано-гравийных с очистительной и предупредительной целью. Состоят из корпуса и фильтрующего элемента в виде мелкоячеистой сетки. Применяют для фильтрования воды при невысоком содержании неорганических частиц. Степень очистки воды зависит от размеров ячейки фильтрующей сетки, а пропускная способность от площади. При засорении фильтрующий элемент промывается обратным потоком воды.

Сетчатый фильтр

Дисковые фильтры разработаны для более глубокого фильтрования. Состоят из корпуса и фильтрующего элемента в виде набора плотно сжатых тонких дисков с радиальными канавками. Они сочетают надежность и наименьшую себестоимость обслуживания. Используются для удаления неорганических и органических частиц. Обычно используются при заборе воды из скважин. При засорении могут промываться обратным потоком воды или вручную.

Дисковый фильтр

Гравийные фильтры используются для удаления органических и неорганических частиц. Применяемый в качестве фильтрующего элемента песок, за счет своей высокой удельной фильтрационной поверхности, позволяет удерживать большие количества взвешенных частиц. Используются при заборе воды из открытых водоемов. Промывка производится обратным потоком воды. Засыпаемая гравийно-песчаная смесь используется двух фракций: крупная (1,2-2,4 мм) засыпается снизу, а мелкая (0,5-0,8) засыпается сверху.

Песчано-Гравийный фильтр

Гидроциклоны используются для разделения и удаления тяжелых частиц из воды (в основном песка). Используются при большом загрязнении воды тяжелыми частицами, для предварительной очистки.

Гидроциклон

Автоматические самопромывнве фильтры AMIAD серии TAF — это революционное решение для фильтрации воды из открытых водоемов. Это сложный, но легко управляемый автоматический фильтр, снабженный механизмом самоочистки с гидравлическим управлением. Фильтр предназначен для работы с различными типами фильтрующих сеток, имеющих степень фильтрации от 500 до 10мкм.

Самопромывной фильтр-автомат

Удобрительный узел предназначен для ежедневного, дозированного внесения удобрений и средств защиты растений от почвенных вредителей. Удобрительные узлы обычно используются трех видов:

• Инжекторного типа — используют поток воды для всасывания удобрений путем создания искусственного разряжения. Отличаются простотой и надежностью. Недостаток — сложность регулирования подачи раствора.
• Дозатроны — используют поток воды для механического дозирования раствора. Отличаются высокой точностью дозирования. Недостаток — повышенные требования к обслуживанию.
• Принудительного внесения — используют посторонний источник энергии для принудительной подачи раствора в систему.

Порядок монтажа, использования и хранения элементов оросительной системы

Стоимость систем капельного орошения довольно высокая, поэтому очень важно правильно спланировать все работы по эксплуатации системы. Если планирование будет осуществлено неверно, что повлечет за собой неправильную эксплуатацию системы, затраты не окупятся, так как прибыль будет низкой. Выращивание овощей на капельном орошении предполагает применение самых передовых технологий, поэтому получение высоких урожаев возможно только при обязательном выполнении всех агротехнических мероприятий по защите растений, внесению удобрений, уходу за растениями. Система капельного орошения не защищена от неправильной обработки почвы и ухода за растениями, поэтому все работы необходимо выполнять своевременно и качественно.

Трубка с высокой плотностью может использоваться несколько лет. Трубка может использоваться как на поверхности почвы, так и заделываться в почву. При использовании тонкой трубки важно проследить, чтобы она была уложена в почву точно на глубину 5 см. Если трубка расположена слишком глубоко, есть риск изменения давления и объёма воды в трубке, так как после сильных дождей почва существенно уплотняется. Так же будет трудно убрать трубку из почвы после окончания сезона, если она находится слишком глубоко в почве.

Если трубка с наименьшей плотностью расположена слишком мелко, могут возникнуть проблемы с почвенными вредителями (проволочник, медведка), Очень важно сразу же после укладки трубки внести в почву с поливной водой инсектициды в следующей пропорции:

Децис форте — 0,1 л/га.

Золон — 1,5 л/га.

К сожалению достаточно эффективных препаратов по борьбе с почвенными вредителями ещё нет. Наряду с этим тонкая трубка может повреждаться воронами и полевыми грызунами.

Обслуживание системы проводится как в дневное, так и в ночное время, поэтому важно организовать работу операторов в несколько смен. Необходимо регулярно осуществлять промывку фильтрационной станции и постоянно контролировать давление в системе, устранять возможные утечки.

Важно правильно подобрать марку фильтрационной станции Она зависит от источника водоснабжения. Если водозабор осуществляется из открытого источника вода (река, канал, бассейны, пруды), фильтр применяется гравийно-песчаный. Это связано с загрязненностью воды. Если водозабор осуществляется из артезианской скважины — фильтр применяется дисковый или сетчатый. Стоимость дисковых фильтрационных станций ниже, чем гравийно-песчаных. При использовании для полива воды из скважины, в лаборатории необходимо сделать её анализ. Если в воде содержится большое количество солей, возможно блокирование капельниц.

Монтаж разводящего магистрального трубопровода, фильтрационной станции, регулирующих узлов производят до посева или высадки рассады. Укладка гибкого шланга (LFT) или полиэтиленового трубопровода и капельной трубки проводится одновременно или непосредственно перед посевом или высадкой рассады. Укладку капельной трубки производят механизированным способом с помощью переоборудованного культиватора, пропашной или овощной сеялки. На небольших площадях возможна укладка вручную. Перед этим необходимо провести разбивку площади. Трубка высокой плотности (с толстой стенкой) может быть уложена на поверхности почвы, что позволяет передвинуть трубку в сторону перед обработкой почвы. Если трубка находятся на поверхности почвы, намного легче контролировать её состояние и работу системы в целом. Выбор трубки по плотности зависит от срока использования системы капельного орошения. Если планируется эксплуатация системы один год на одной культуре, лучше приобретать более дешёвую трубку. Если производство овощей планируется на много лет (или оборот овощей в один год), лучше вложить деньги в более дорогую систему с более плотной трубкой.

Капельное орошение является одной из самых дорогостоящих систем орошения. Поэтому очень важно максимально продлить срок эксплуатации капельного оборудования. Правильная эксплуатация в течение сезона, своевременное проведение профилактических и ремонтных работ позволяют существенно удлинить срок работы системы. Однако одним из главных элементов является правильная подготовка всей системы к хранению в зимний период.

По завершению поливного сезона проводится демонтаж и закладка всех элементов на хранение. При использовании однолетней капельной трубки, она демонтируется и убирается с поля с дальнейшей утилизацией. Предварительно необходимо извлечь ремонтную фурнитуру, которая применялась в течение сезона для текущего ремонта, с целью дальнейшего использования. Важным экологическим фактором является зачистка поля от остатков капельной трубки и других полимерных отходов. Пластик в почве не разлагается, поэтому у многих фермеров поля, где применялось капельное орошение, загрязнены остатками этой системы. Для нормальной эксплуатации таких почв в будущем, крайне важно очищать поля от пластика любого вида.

Если использовалась многолетняя трубка её необходимо промыть, чтобы удалить все микро- и макро частицы, накопившиеся за период эксплуатации. Для этого на концах трубки открываются заглушки, и потоком воды промывается система до тех пор, пока не пойдет чистая вода. Эта работа проводится по поливным блокам операторами. Если для полива использовалась вода из открытых водоёмов, возникает угроза распространения сине-зеленых и других водорослей и бактерий, которые образуют слизь, забивающую капельницы. Поэтому на таких системах необходимо ввести в поливную воду хлор в концентрации 20 мг/л. Такая промывка производится через инжектор в течение 30-60 минут. Так как, в течение сезона для подкормки растений применяются удобрения содержащие соли кальция и магния, может произойти блокировка капельниц этими солевыми остатками. Для удаления этих солей в конце сезона применяют техническую азотную, ортофосфорную или хлорную кислоту в концентрации 0,6 % по действующему веществу. Продолжительность кислотной ирригации около одного часа. После применения таких препаратов необходимо провести промывку чистой водой в течение 30-40 минут. После проведения всех этих мероприятий, капельная трубка сматывается в бухты и закладывается на хранение. При сматывании необходимо удалить из трубки воду. Хранить трубку необходимо в помещении или герметичной ёмкости, для избежания проникновения мышевидных грызунов, которые повреждают систему. При хранении в помещении можно применить препараты Фостоксин или Мапоксин для газации. Применяется 1-3 таблетки на 1 куб. метр помещения. При этом важно, чтобы помещение при газации было полностью герметично, и в нем не находились люди. Для борьбы с грызунами применяют так же препарат Шторм, раскладывая в помещении брикеты на расстоянии 1-2 метра друг от друга. Но, наиболее эффективным является хранение в герметичных металлических ёмкостях. Для полного уничтожения всех вредителей можно применить газацию таких емкостей выхлопными газами.

Следующим этапом в подготовке к хранению является демонтаж гибкого шланга LFT. Соединители LFT-трубка со шланга лучше не снимать, так как при этом можно повредить соединительные гнезда. Перед демонтажем необходимо провести промывку чистой водой, для удаления всех механических частиц. После этого гибкий шланг аккуратно сворачивается, при этом не допускаются перегибы и деформация. Производится измерение длины каждого рукава, и навешивается этикетка, с указанием метража и схемы посадки, на которой он применялся. Хранить гибкий шланг лучше совместно с капельной трубкой.

Задвижки и шаровые краны необходимо очистить от загрязнения, промыть в воде. Все части подверженные коррозии смазать техническими смазками. При хранении необходимо избежать попадания на них влаги.

Гравийно-песчаные фильтрационные станции освобождаются от гравия, вымываются чистой водой. Перед установкой на хранение их необходимо высушить. Все задвижки на фильтрах смазываются техническими смазками и герметизируются. Фильтрующий гравий необходимо промыть в проточной воде на решетах и произвести обеззараживание растворами технических кислот для уничтожения сине-зеленых водорослей и бактерий. Концентрация рабочего раствора составляет 0,6 % действующего вещества.

Дисковые и сетчатые фильтры необходимо тщательно промыть в чистой воде. Если на них имеются солевые отложения, проводится промывка в таком же растворе технических кислот. После этого все части снова промыть в чистой воде, и высушить. Хранить их лучше в собранном виде.

Очень важным моментом является удаление воды из всех элементов капельного орошения. При попадании воды возможно размораживание и повреждение частей орошения при низких температурах.

От тщательности подготовки всей системы капельного орошения к правильному хранению в зимний период зависит долговечность работы вашей системы, что позволит сэкономить ваши средства.

Каждый, кто использовал системы капельного орошения, обязан принимать меры по очистке поля от остатков оросительной системы в конце сезона. В соответствии с действующим законодательством Украины поля должны быть очищены от пластика любого вида.

Кандидат технических наук, доцент Алба В.Д.

член корреспондент УААН, доктор технических наук, профессор Кушнарев А.С.

директор НКАТК Иванов Г.И.

Статья взята из газеты » Химия Агрономия Сервис» №47-50